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KAIST, 지오센트리퓨지 실험센터 준공
우리학교는 지반 구조물 축소 모형을 통해 지진이나 제방 붕괴 등 자연 재해를 연구할 수 있는 대형 건설공학 실험시설인 ‘KOCED 지오센트리퓨지(Geo-Centrifuge) 실험센터’를 완공하고, 오는 9일(목) 오전 11시 이재춘 한국건설교통기술평가원장, 서남표 KAIST 총장 등이 참석한 가운데 준공식을 갖는다. 총 84억 원의 예산을 들여 연면적 3,328.21m2(1,007평)에 지하 1층 지상 5층 규모로 지어진 이 실험센터는 최첨단 실험시설을 갖춘 지반공학 분야의 대표적인 모형실험시설로 대학과 연구기관, 기업이 초고속 정보통신망을 통해 교육, 연구, 사회기반 시설물 설계 등에 활용된다. 이 실험센터는 지오센트리퓨지(원심모형시험기) 실험실, 모델제작실, 공작실, 지반공학실험실 및 시료보관실 등이 있는 ‘실험동’과 제어실, 화상회의실, 전자도서관 및 연구실 등이 있는 ‘연구동’으로 구성되었으며, KOCED 지오센트리퓨지 실험센터 외에도 KAIST의 미래도시연구소가 함께 들어서게 된다. 연구동에는 연구자들을 위한 각종 편의시설과 원거리의 연구자들도 실험에 직접 참여할 수 있는 화상회의 및 원격모니터링 시스템이 설치되었다. 또한, 회전반경 5.0m, 최대가속도 130g(중력가속도의 130배), 최대 상재하중 2,400kg의 "지오센트리퓨지", 실험 중 지진을 모사할 수 있는 2방향 진동대, 건설공사 과정을 원격으로 모사할 수 있는 로봇 등 세계 최고 수준의 첨단 실험 기자재가 설치되었다. 지오센트리퓨지 실험은 댐, 사면과 같은 대형 지반구조물을 축소 모형으로 제작, 고속 회전시 발생하는 원심력을 이용하여 실제 자연현상과 유사한 형태의 거동을 모사하는 실험이다. 이 실험은 실제 지반구조물의 거동을 저렴한 비용으로 간단하고 신속하게 모사할 수 있는 장점이 있어 내진 안정성 평가, 연약 지반의 움직임, 사면 안정 해석 등 대부분의 지반공학 연구에 널리 활용된다. 지난 2005년 허리케인 카트리나에 의한 미국 뉴올리언스 지역의 제방 붕괴 과정도 이 모사 실험을 통해 원인을 규명했다. 김동수(金東洙, 48) 센터장은 “지금까지 인프라 부족으로 수행하지 못했던 다양한 실험과 연구가 가능하게 되어 대형 사회기반시설물의 설계 및 시공에 활발한 연구가 이뤄질 것이다.”라며, “외국 기술에 의존해 왔던 지오센트리퓨지 등 대형장비를 활용한 건설 연구를 국내에서 수행하여 첨단 건설기술을 개발하면 해외건설시장에서 국제 경쟁력을 한층 더 높일 수 있을 것이다.”고 말했다. 이 실험 센터는 범 국가 차원의 건설연구 인프라 구축을 위해 국토해양부가 추진하고 있는 분산공유형 건설연구인프라구축 사업(KOCED, Korea Construction Engineering Development Collaboratory Program)의 일환으로 건립되었으며, 금년 중 전국에 총 5개의 유사 실험시설이 준공될 예정이다. * 지오센트리퓨지(원심모형시험기, Geotechnical Centrifuge, Geocentrifuge) 장비 설명댐, 제방, 기초와 같은 대형 구조물의 성능(예: 재해에 대한 안정성 등)을 검증하고자 할 경우, 실제 크기의 구조물에 대한 실험적 검증이 가장 정확한 방법이나, 건설 구조물의 특성 상 규모와 경제성 등으로 인하여 불가능하다. 이를 보완하기 위해 소형의 축소 모형을 제작하여 모사할 수 있으나, 흙의 재료적 특성 상 규모가 작아질 경우 흙에 가해지는 압력이 작아지므로 거동 특성이 달라진다. 원심모형실험은 축소된 지반구조물 모형을 고속으로 회전시킬 때 발생하는 원심력(중력가속도의 N배, N은 축소 모형의 축척)을 이용, 축소 모형 내 작용하는 깊이에 따른 흙의 압력을 인위적으로 증가시킴으로써 현장의 실대형 구조물과 같은 상태를 재현할 수 있으며, 이렇게 현장 상태와 유사한 축소 모형 실험은 대형 지반구조물을 보다 경제적으로 정밀한 성능 검증을 가능하게 한다. 또한, 구조물의 파괴 거동을 재현하여 직접 눈으로 확인할 수 있으므로, 지반구조물의 성능 검증, 파괴 원인 규명, 보강 대책 연구 등에 손쉽게 활용될 수 있으며, 특히 홍수 시 제방의 붕괴 안정성 검토, 지진 시 구조물의 안정성 검토와 같은 방재 분야에 널리 활용되고 있다. 미국 뉴올리언스 지역의 2005년 제방 붕괴를 원심모형실험을 통하여 재현, 원인을 규명한 바 있으며, 국내의 경우에는 2009년 개통 예정인 인천대교의 교각 보호를 위한 충돌방지공의 설계 및 성능 검증을 위하여 원심모형실험을 이용한 바 있다. ‘지오센트리퓨지’는 구입가가 350만 달러(한화 48억 원)에 달하는 고가의 장비다.
2009.04.09
조회수 16575
무료 시민인문강좌 연다.
인문사회과학연구소(소장 노영해)가 오는 3월2일(월)부터 대덕연구개발특구에 종사하는 연구원과 시민을 위해 ‘2008시민인문강좌’를 개설한다. 지난해에 이어 2회째를 맞이한 이 사업은 한국학술진흥재단의 후원을 받아 시행되는데, 인문학을 통해 사회구성원으로서 자신과 주변에 대한 이해를 확대하여 개인의 삶의 개선은 물론 사회통합의 기반 마련에 도움을 주는 것이 목적이다. 이번 사업을 통해 대학공동체와 대학 밖의 연구단체, 일반시민의 상호 협력이 증진되고 연구의 시너지 효과를 창출할 수 있는 밑거름이 될 것으로 기대된다. KAIST에서 주관하는 시민인문강좌 사업은 KAIST를 비롯, 한국생명공학연구원, 한국항공우주연구원, 한국기계연구원 등 대덕특구 내에 있는 4개 기관에서 연중 이뤄진다. 강좌는 총 4개가 개설될 예정인데 ▲대전 지역의 역사와 문화 유적에 대해 강의와 답사를 병행하는 <대전지역의 역사와 문화II> ▲이승만, 윤치호, 이제마 등 우리 역사에서 가장 격변기였던 개화기에 다방면에서 활동했던 인물들의 삶을 탐구해 보는 <근대 인물 오디세이II> ▲퀴리부인과 제인 구달, 그리고 조선의 의녀에 이르기까지 여성과학자의 역사와 미래를 함께 생각해보는 <여성과학자 이야기II> ▲고대 이집트와 그리스의 건축과 조각에서 비디오 아트와 뉴미디어에 이르기까지 미술과 과학이 만나는 역사적 사건을 재조명해보는 <미술·과학·테크놀로지II> 등이다. 이번 강좌에는 사업 총괄책임자인 시정곤(柴政坤, 45, 국어학) 교수를 비롯하여 고동환(한국사), 전봉관(근대문화), 신동원(의학사), 김영희(영문학), 이상경(국문학), 우정아(미술사), 김정훈(심리학), 김대륜(서양사), 이희중(한국사) 등 KAIST 인문사회과학부 소속의 10명의 교수와 하정옥(가톨릭대, 과학사), 송성수(부산대, 과학기술학) 등 다양한 분야의 인문학 전문가들이 함께 참여한다. 시민강좌는 각 강좌가 10회, 30시간으로 구성돼 있으며, 해당기관 종사자는 물론 일반시민들도 참여할 수 있다. 수강료는 전액 무료다. * 문의처: KAIST(350-8007), 한국기계연구원(868-7725), 한국생명과학연구원 (860-4023), 항공우주연구원(860-2608).
2009.03.04
조회수 15600
조광현 교수, 컴퓨터시뮬레이션 통해 세포 조절회로의 숨겨진 메커니즘 규명
바이오및뇌공학과 조광현(曺光鉉, 38) 교수 연구팀이 컴퓨터시뮬레이션을 통해 세포의 증식과 분화 조절회로에 숨겨진 동역학 메커니즘을 규명하였다. 연구결과는 세포생물학계의 권위지인 저널오브셀사이언스(Journal of Cell Science)지 21일자 온라인판에 표지논문(Cover Paper)으로 선정, 출판되었다. 이번 연구는 특히 수학 모델과 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 세포내 복잡한 메커니즘을 해석해 내고 이를 생화학실험을 통해 재차 검증함으로서 완성되었다. 이는 IT를 BT에 접목시킨 시스템생물학(Systems Biology) 연구를 통해 기존 생명과학의 한계를 극복한 중요한 BIT 융합 연구사례로 평가된다. 세포내 어크(ERK) 신호전달경로는 세포의 증식과 분화를 조절하는 주요 회로로 알려져 왔으며, 최종단의 인산화된 어크 단백질의 시간에 따른 농도변화 프로화일은 세포의 운명을 결정하는 핵심인자로 여겨져 왔다. 그러나 이 회로의 복잡한 동역학적 특성으로 인해 조절메커니즘은 아직껏 잘 밝혀지지 않았다. 曺 교수 연구팀은 어크 신호전달경로 가운데 라프(Raf) 단백질의 신호를 선택적으로 차단하는 알킵(RKIP) 단백질이 매개하여 형성하는 양성피드백과 어크에서 에스오에스(SOS)로 이어지는 신호에 의해 형성되는 음성피드백이 최종 어크 단백질의 동역학 패턴을 결정짓는 주요 조절회로임을 규명해 냈다. 특히 양성피드백은 이 신호전달과정이 외부노이즈에 둔감하도록 스위칭동작을 유발하고 음성피드백은 어크 프로파일의 진동현상을 유발함으로써 다이나믹한 동역학 특성이 결정됨을 밝혀냈다. 이러한 컴퓨터 시뮬레이션 분석결과는 공동연구팀인 영국 글라스고우 암연구소에서 생화학실험을 통해 증명되었다. 이번 연구는 인간의 주요 질환과 관련된 세포내의 근원적인 조절메커니즘을 규명함으로써 차후 생명과학 응용연구의 중요한 발판을 마련하였으며, 또한 BIT 융합연구로서 시스템생물학의 새로운 가능성을 제시하게 됐다. 이번 연구는 교육과학기술부지원 연구사업의 일환으로 수행되었다. <2009년 1월 21일자 온라인판, 인터넷주소> http://jcs.biologists.org/content/vol122/issue3/cover.shtml
2009.01.29
조회수 18803
마이크로소프트사와 연구협력센터 설립
- 공동연구, 커리큘럼 혁신, 인재육성 등 다양한 교류 활동 계획 우리학교는 세계최대 정보기술기업인 美 마이크로소프트사와 공동으로 KAIST 캠퍼스 내에 연구협력센터를 설립키로 했다. 양 기관은 30일(목) 오전 서울 웨스틴조선호텔에서 이와 관련한 양해각서(MOU)를 체결했다. 이날 행사에는 KAIST 서남표 총장, 장순흥 교학부총장, 양지원 대외부총장, 마이크로소프트사의 크레이그 먼디(Craig Mundie) 최고연구전략임원, 마이크로소프트연구소(MSR)의 아시아연구소장 샤오우엔 혼(Hsiao-Wuen Hon) 박사, 한국마이크로소프트 유재성 사장 등이 참석했다. MOU에 따라 마이크로소프트사는 연구협력센터의 설립 및 운영에 따른 비용 등을 지원하고, KAIST는 연구인력과 장소 등을 제공하게 되며, 소프트웨어의 공동 연구 개발, 커리큘럼 혁신, 인재양성 및 연구실적 교류에 함께 나서게 된다. 이날 MOU 체결이 있기까지 지난 3년간 KAIST와 마이크로소프트연구소는 공동연구 및 인턴십, 장학생 선발 등의 학생 대상 프로그램과 다양한 상호교류 활동 등을 통해 긴밀히 협력해 왔는데, 시스템 바이올로지(System Biology)에 특화된 소프트웨어 개발 도서관(Software development library) 건립이 그 대표적 성과다. 또한, KAIST의 우수한 학생들이 중국 베이징과 미국 레드몬드에 있는 마이크로소프트연구소 인턴십 프로그램에 참여하기도 했다. KAIST 서남표 총장은 “KAIST가 마이크로소프트와 더욱 긴밀히 협력할 수 있게 돼 기쁘다.”며, “이번 연구협력센터 건립을 계기로 컴퓨터 과학 분야의 당면한 난제들을 해결하는 것은 물론, 컴퓨터 기술을 다른 분야에 응용하기 위한 연구도 가속화될 것”이라고 내다봤다. 샤오우엔 혼 박사는 “지난 10년간 마이크로소프트연구소는 아시아 최고의 대학들과 협력하며, 최신의 컴퓨터과학 연구분야에서 다양한 연구실적과 우수 인력 양성을 통해 아시아 지식경제 발전에 기여해 왔다”며 “KAIST-마이크로소프트연구소 공동 연구협력센터 건립은 한국에서의 산학협력 및 대학과의 새로운 파트너십 형성을 위해 그동안 마이크로소프트가 펼쳐온 노력의 결과”라고 강조했다. <사진설명> 사진 왼쪽부터 양지원 KAIST 대외부총장, 샤오우엔 혼 마이크로소프트연구소 아시아연구소장, 서남표 KAIST 총장, 크레이그 먼디 마이크로소프트사 최고연구전략임원, 장순흥 KAIST 교학부총장, 유재성 한국마이크로소프트 사장
2008.10.30
조회수 14991
첨단 뇌 연구 워크샵 개최
우리학교는 오는 30일(목) 교내 정문술 빌딩에서 국내․외 핵심 뇌 연구 관련 전문가 100여명을 초청, ‘뇌 과학 워크샵(KAIST Workshop on Neuroscience and Engineering)’을 개최한다. 이번 워크샵에서는 뇌 과학 및 뇌 의학 분야의 협력연구를 통한 뇌 연구 분야의 발전방안을 모색하게 된다. 이번 행사에는 세계적인 뇌 연구자인 가천의과대학 조장희 박사, 미국 애모리대학 데니스 최(Dennis W. Choi) 박사 및 한국과학기술연구원(KIST) 신희섭 박사의 기조강연과 아산생명과학연구소 고재영 소장, 한국표준과학연구원(KRISS) 이용호 박사, 한국생명공학연구원(KRIBB) 이재란 박사 등의 초청강연이 있을 예정이다. 또한 SK지주회사 생명공학사업부의 곽병성 대표가 세계적인 뇌 연구 석학들과의 패널토론을 하게 된다. 그동안 뇌 연구와 관련해서는 이미 KAIST, 서울아산병원, KIST, KRIBB, KRISS 등 국내 뇌 연구 분야를 선도하는 대표적인 연구기관의 연구자들이 모여 뇌 융합 원천기술개발을 통한 국가경제발전에 기여하기 위해 네트워크 구축 및 뇌 연구교류회를 발족 한 바 있으며, 뇌 연구자간 공동연구를 위한 실무협약을 체결하는 등 뇌 연구 분야의 발전을 위하여 활발한 활동을 해왔다. 가천의과대학 조장희 박사는 “뇌 과학 및 뇌 의학 분야의 최근 연구동향 및 주제 발표, 협력 연구 등을 모색하게 되는 이번 모임은 향후 우리나라 뇌 연구 발전에 크게 기여하는 계기가 될 것으로 기대된다” 고 말했다.
2008.10.29
조회수 16195
생명(연)과 연구협약 MOU 체결
- 학연협력 통해 ‘인력양성’과 ‘연구개발’목적 동시 달성 - 바이오 중심 기술융합분야에서 새로운 학연협력모델 창출 (KAIST-KRIBB BINT컨버전스연구소 설립 추진, 시스템생명공학 분야의 세계적 연구개발 허브 구축, 국내 뇌융합 연구거점 구축) 우리학교와 한국생명공학연구원(KRIBB, 원장 박영훈)은 15일(수) 11시 조선호텔 2층 코스모스룸에서 양 기관장과 교육과학기술부 박종구 차관 등이 참석한 가운데 바이오 중심의 기술융합분야에서 새로운 학연협력모델 창출을 위한 업무협정을 체결했다. 이번 업무협정은 기존 학․연 협력의 한계를 뛰어넘어 경제적 파급효과가 큰 융합 원천기술 개발을 위한 자원․인프라의 실질적인 연계로 이어져 양 기관의 시너지 효과 등 폭넓은 협력 추진이 기대된다. 연구협력의 주요 내용으로는 양 기관의 자원․인프라를 활용하여 BINT(BT, IT, NT) 기술융합 원천기술 개발 및 우수인력 양성을 위해 ‘KAIST-KRIBB BINT컨버전스 연구소’를 설립, BINT 기술융합 분야의 세계적 기술융합 우수 연구집단을 육성하며, 천연물 해석시스템 등 양 기관이 보유한 세계적 강점분야을 저탄소 녹색성장과 접목하여 국내 산․학․연 시스템생명공학 분야의 세계적 연구개발 허브를 구축하고,국내 최초의 정부소유 민간운영 방식의 학연협력모델의 방법으로 유전체, 뇌공학분야 등 연구역량과 국가영장류센터 등 인프라를 결합하여 뇌융합 분야 국내역량 결집을 위해 국내 뇌융합 연구거점을 조성키로 했다. KAIST-KRIBB는 두 기관의 바이오 분야의 강점을 결합한 전략적 새로운 학․연 협력 모델을 창출하여 국가 바이오 연구개발 허브역할을 수행하고, 나아가 글로벌 바이오메카로 발전하는데 초석으로 삼는다는 목표를 갖고 있다.
2008.10.15
조회수 14327
정하웅 교수, 도로 교통망에서의 사회적 비효율성 규명
- 도로신설이 오히려 교통체증을 유발하는 사회적 비효율성 정량화 - 물리학 분야 세계 최고 권위지‘피지컬 리뷰 레터스’9월 18일자에 게재예정- 경제학 분야 최고저널 ‘이코노미스트’9월 13일자에 소개 교통체증을 완화시키기 위해 길을 하나 더 만들었으나 오히려 체증이 심해질 수도 있을까? 광화문 거리 하나를 막아서 서울 전체 교통 환경을 개선시킬 순 없을까? 각자 자신에게 가장 빠른 길을 이용하는 ‘합리적자기중심주의’ 운전습관이 도리어 전체 교통망의 비효율을 일으킨다는 사실이 최근 한국과 미국의 물리학자들에 의해 밝혀졌다. 네트워크 과학의 전문가로 잘 알려진 우리학교 물리학과 및 바이오융합연구소 정하웅(鄭夏雄, 40세) 교수팀은 미국 샌타페이 연구소와 공동연구를 통해 교통망에서의 사회적 비효율성을 ‘행위자 기반 모형’을 통해 구현해 냈다. 이 연구결과는 물리학분야의 세계 최고 권위지 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)’ 9월 18일자에 발표 예정이다. 복잡한 관계로 얽혀있는 인간 사회에 나타나는 비효율성을 줄이기 위한 연구가 최근 활발하게 진행되고 있지만 그동안 비효율성의 정도를 정량화하는 것조차 쉽지가 않았다. 鄭 교수팀은 출발지에서 목적지까지의 차량소요시간을 이용하여 사회적 비효율성을 정의하였다. 즉 운전자마다 가장 빠른 길을 선택하는 모형설계를 통해 도시에서의 교통흐름을 재현해 냈다. 대부분의 운전자는 출발지에서 목적지까지 가장 빠른 이동경로를 선택하게 되고, 교통체증이 덜한 먼 길로 스스로 우회를 선택하는 운전자는 없었다. 만약 일부 운전자들이 우회를 선택해 준다면 도시 전체의 교통흐름은 훨씬 빨라질 수도 있겠지만 불행히도 이런 운전자는 존재하지 않는다. 결국 개인의 이익을 극대화하려는 합리적자기중심주의 행동이 전체의 효율성을 떨어뜨려 자신과 다른 사람 모두에게 악영향을 미치게 된다. 연구팀은 교통체증이 심한 미국의 뉴욕과 보스턴, 영국의 런던 등 대도시 도로망의 비효율성을 분석한 결과 도로망 비효율성이 최고 30%에 달한다는 사실에 주목, 현재 도로망 상태를 유지한 채로 적절하게 교통량을 우회, 분산시킬 수만 있다면 1시간 걸리던 거리를 40분 만에 주파할 수도 있다는 사실을 밝혀냈다. 또한 연구팀은 연구대상 도시의 교통 상황을 오히려 악화시키는 도로를 찾아냈는데[자료그림], 흔히 교통흐름을 개선시킬 것이라고 생각했던 도로들이 도리어 반대의 역할을 하는 경우가 상당히 많았다고 한다. 즉 차량수가 늘지 않은 상태에서도 효율성을 감안하지 않은 새로운 도로로 인하여 정체가 더 심해진다는 것이다. 이와 같은 사회적 비효율성에 대한 연구는 경제학에서 주 관심사였다. 이번 물리학자들의 연구는 새로운 관점에서 현실적 숫자를 제시한 것으로 경제학자들로부터도 관심을 모으고 있다. 세계적 경제학 잡지인 ‘이코노미스트’는 9월 13일자 판에 이슈 논문으로 이 연구결과를 소개하기도 했다. 도로망 설계 시 사회적 비효율성 점검을 강조한 정하웅 교수는 “이번에 개발한 방법을 더욱 발전시켜 직접적으로는 출퇴근시간의 짜증을 없애는 것과 네트워크 과학을 활용, 다양한 분야에 산재하는 사회적 비효율성을 해결하는 것이 연구의 궁극적인 목표다”라고 말했다. [자료그림설명] 뉴욕 맨해튼의 도로망 분석: 도로의 색은 그 도로가 통제되었을 때 더 필요한 지체소요시간을 나타낸다. 빨간 색은 도로를 막으면 안되는 것이고 파란 색일 수록 도로를 막아도 차들이 빠른 시간 내에 우회 가능하다는 것이다. 점선부분으로 된 곳이 흥미 있는 곳으로, 그 도로를 막았을 때 체증은커녕 오히려 전체 소요시간이 줄어드는 현상을 나타낸다. 이 점선 도로가 잘못 설계된 도로를 나타낸다(브래스 패러독스) 용어설명 :행위자 기반 모형: 상호작용하는 많은 행위자들로 이루어진 작은 가상세계이다. 여기서 크게 행위자, 행위자가 활동하고 상호작용 하는 시스템 공간, 시스템에 영향을 끼치는 외부환경 등의 세 가지 요소로 구성되며, 이들 요소를 설계하여 조립하는 방식으로 모형을 만든다. 이 때문에 행위자 기반 모형으로 복잡계를 탐구하는 방법을 생성적 접근법 또는 구성적 접근법이라고 한다. 정하웅 교수 소개 KAIST 물리학과 정하웅 교수는 ‘복잡계 네트워크’라는 새로운 연구 분야를 개척했으며, 지금까지 물리학, 생물학, 컴퓨터와 관련된 네이처(Nature)誌 5편, 미국국립과학원 회보(PNAS) 3편, 피지컬 리뷰 레터스(Phys. Rev. Lett.)誌 6편 등을 포함한 통산 누적 피인용회수 5천여 회가 넘는 70여 편의 논문을 발표해 주목을 받았다. 현재는 물리학, 사회학, 경제학, 인터넷, 생물정보학 등에서의 다양한 학제간 연구를 통해 21세기 과학의 연구 주제로 떠오르고 있는 복잡계(Complex Systems)의 이해를 위해 노력 중이며, 많은 학술 논문 발표뿐만 아니라 과학기술 앰배서더로서 네트워크 과학에 대한 대중강연을 활발하게 펼치며 물리학의 저변확대에도 힘을 쏟고 있다.
2008.09.18
조회수 17825
이상엽교수, 미 에너지성 산하 바이오에너지연구소 과학자문위원 위촉
- 세계 선도 바이오 에너지연구소의 자문 및 협력연구 추진 우리학교 생명화학공학과 및 바이오융합연구소 이상엽(李相燁, 44세, LG화학 석좌교수) 특훈교수가 미국 에너지성(Department of Energy)산하 바이오에너지연구소(Joint Bioenergy Institute, JBEI)의 과학자문위원(Scientific Advisory Board Member)로 위촉됐다고 밝혔다. 미국 샌프란시스코 인근 에머리빌에 위치한 JEBI는 로렌스버클리 국립연구소를 중심으로 샌디아국립연구소, 버클리와 데이비스 소재 캘리포니아 주립대학 등이 협력하여 다양한 바이오매스로부터 바이오에너지 생산의 제반 기술을 연구하는 연구소다. 지난 6월 미국 에너지성 산하 연구소로 선정되어 최근 새로 문을 연 JBEI는 우선 5년간 1300억원의 연구비를 지원받게 되며, 바이오에너지 관련 연구를 집중적으로 수행하게 된다. JBEI의 CEO인 버클리대학 제이 키슬링(Jay Keasling) 교수는 항말라리아제인 아티미시닌을 대장균으로 대량생산할 수 있는 기술을 개발한 세계적인 바이오엔지이어다. 대사공학, 시스템생물학, 바이오에너지 및 바이오리파이너리 분야에서 탁월한 연구성과를 내고 있는 李 교수는 JBEI의 연구 방향과 과학기술 개발 추진체계를 전반적으로 자문하게 되는 과학자문위원회(Scientific Advisory Board)에 캘리포니아 공대 프란시스 아놀드 교수, MIT의 찰스 쿠니교수, 노바티스 게놈연구소의 스코트 레슬리박사 등과 함께 초대 위원으로 위촉됐다. 첫 번째 과학자문위원회(SAB) 회의를 위해 곧 출국하는 李 교수는 “미 정부로부터 집중적으로 지원을 받아 세계를 선도하는 바이오에너지연구소의 과학자문위원으로서 환경문제, 식량문제 등에 제대로 대처하면서 인류와 지구가 지속할 수 있는 기술개발 방향으로 자문코자 한다”며, “우리나라도 이러한 집중 연구가 가능한 연구집단의 구축이 이뤄졌으면 좋겠다. JBEI 과학자문회의와 협력회의 등을 통해 우리나라와 바이오에너지 및 바이오리파이너리 관련 공동연구 등을 추진하고자 한다”라고 말했다. 李 교수팀은 재생가능한 바이오매스로부터 숙신산 등의 핵심 화학물질들과 바이오부탄올 등의 화학 및 연료 물질 생산 관련 대사공학 연구를 수행 중이며, 이러한 바이오 기반 산업기술 성공의 핵심인 시스템생명공학 연구에서 탁월한 성과를 내고 있다.
2008.08.04
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이상엽교수팀, 시스템생물학 기반 산업용 미생물 개발 전략 제시
-생명공학분야 권위 리뷰지 “생명공학의 동향 (Trends in Biotechnology, Cell Press)” 표지 논문 게재 우리학교 생명화학공학과 및 바이오융합연구소 이상엽(李相燁, 44세, LG화학 석좌교수) 특훈교수와 바이오융합연구소 박진환(朴軫煥, 38세) 박사 연구팀이 다가오는 산업바이오텍 시대에 경쟁력을 갖추기 위한 시스템 생물학 기반의 미생물 대사공학 전략을 개발했다. 이 연구 결과는 셀(Cell)誌가 발행하는 생명공학 분야 최고 권위 리뷰지인 생명공학의 동향(Trends in Biotechnology) 8월호 표지 논문에 게재됐다. 교육과학기술부 게놈 정보 활용 통합 생물공정 개발 사업의 일환으로 수행한 이번 연구는 산업용 미생물을 개발함에 있어 유전체 및 기능 유전체 정보와 가상세포 시뮬레이션을 통합 적용하고, 발효 및 분리정제 공정까지 고려한 대사공학 방법을 제시함으로서 다가오는 바이오 기반 산업 시대에 경쟁력을 갖는 균주 개발 전략을 체계적으로 제시한 것으로 평가됐다. 유가가 고공행진을 계속하고 지구온난화 등 환경문제가 심각하게 대두되는 지금 세계 각국은 바이오매스를 이용하여 화학, 물질, 에너지 등을 생산하는 바이오기반 산업 시스템 구축에 박차를 가하고 있다. 미생물을 이용한 산업바이오텍 공정이 경쟁력을 갖추기 위해서는 자연계에서 분리된 미생물의 낮은 성능을 대폭 향상시키기 위하여 대사공학으로 미생물을 개량하여야 한다. 기존의 산업바이오텍에 사용되는 미생물 균주 제조 방법과 공정개발은 무작위 돌연변이화 및 균주의 일부분만 직관적으로 조작하는 방법에 의해 수행되었다. 하지만 이들은 원하지 않은 부분에도 돌연변이를 일으켜, 균주 전체의 대사 상태를 한눈에 볼 수 없으며, 향후 환경이 바뀌었을 때 추가 개발이 용이하지 않다는 단점이 있었다. 李 교수 연구팀은 시스템 생물학의 원리에 입각하여 크게 3 단계로 나누어 체계적으로 미생물을 개발하는 새로운 전략을 제시하였다. 1단계에서는 미생물의 조절 기작 등 연구를 통해 알게 된 사실에 기반하여 게놈상의 필요한 부위만을 조작, 초기 생산균주를 제작한다. 2단계에서는 시스템 수준의 분석을 통하여 확보한 오믹스 데이터와 가상세포의 시뮬레이션 결과를 융합, 세포내의 대사흐름 최적화를 통해 목적 산물을 최고 수율로 생산할 수 있는 균주를 제작한다. 마지막 3단계에서는 실제 생산 공정 개발 단계에서 생길 수 있는 문제점들을 시스템 생물학 기법에 입각하여 해결함으로써 우수 산업용 균주의 제조를 완료한다. 이 전략은 시스템 생물학 원리를 이용하여 균주 전체의 생리 대사 현상을 한눈에 파악하면서 균주의 대사공학적 개량이 가능하다는 점에서 기존의 방법과는 차별된 한 차원 높은 수준의 균주개발 전략이라고 할 수 있다. 이번 논문의 첫 번째 저자인 朴 박사는 "최근 연구팀에서 수행 중인 시스템 생물학 기법을 이용한 실제 균주 제작 과정의 경험과 결과를 토대로 전략을 확립 제시하였기 때문에 실제 생명공학 산업계에 종사하는 연구자들에게 실질적인 도움이 될 것으로 생각한다“고 말했다. 李 교수팀은 실제로 이 전략을 이용하여 최근 용도가 다양한 숙신산을 고효율로 생산하는 미생물과 고수율의 아미노산 (발린, 쓰레오닌) 생산균주, 바이오부탄올 생산균주 등을 개발한 바 있다. <용어설명> 1) 가상세포: 세포내에서 일어나는 모든 효소 반응을 컴퓨터에서 재구성하여 실제 세포처럼 반응 시켜 결과를 예측하는 시스템을 말한다. 2) 대사공학: 세포의 대사 및 조절 회로를 체계적으로 조작하여 원하는 생산물을 고효율로 생산할 수 있도록 만드는 기술을 말한다. 3) 오믹스 (omics): 세포 또는 개체 내에서 발현되는 단백체(proteome), 전사체(transcriptome), 대사체(metabolome), 흐름체(fluxome) 등 생명현상과 관련된 중요한 물질에 대한 대량의 정보를 획득하여 이를 생물정보학 기법으로 분석하여 전체적인 생명현상을 밝히려는 학문이다4) 시스템 생물학 (systems biology): 각종 오믹스(transcriptome, proteome, fluxome, metabolome) 데이터를 융합하고 전산 생물학 기법으로 해석하여 세포의 생리 상태를 다차원에서 규명함으로써 세포와 생명체 전체를 이해하고자 하는 학문이며, 이 플랫폼을 기반으로 유용한 미생물의 개발이 가능하다.
2008.07.24
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국방M&S기술 특화연구센터 개소
미래 전장(戰場), 첨단-복합 무기체계 개발-운영-훈련의 핵심과제로 떠오르고 있는 모델링 및 시뮬레이션 기술에 관한 연구가 우리학교에서 본격 추진된다. 이와 관련 우리학교는 방위사업청이 지정하고, 국방과학연구소가 지원하는 ‘국방M&S기술 특화연구센터’ 개소식을 19일(목) 오후 2시 30분 교내 창의학습관에서 갖었다. 2016년까지 향후 9년간 총 115억 원의 연구비를 지원받는 이 센터는 앞으로첨단-복합 무기체계의 국방M&S(Modelling & Simulation) 기반 기술을 확보하고 이를 전력화하기 위한 전문 인력을 양성하게 된다. 이 센터에는 KAIST, 성균관대, 아주대를 비롯한 총 8개 대학이 참여하여 ▲전장모의모델링연구실, ▲합성환경/실험연구실, ▲통합협업환경연구실, ▲시뮬레이션엔진연구실, ▲SBA(Simulation Based Acquisition)개념발전연구실 등 5개 연구실에서 21개의 세부과제를 수행하게 된다. 해외협력기관은 조지아공대, 미해군대학원 등이며, 이외에 포스데이타, 삼성탈레스, LIG넥스원, 심네트, 코딕커뮤니케이션 등 국방M&S 관련 회사가 참여한다. 이태억(李泰億) 센터장은 “무기체계는 전쟁이 발발하지 않는 한 실전테스트를 할 수가 없다. 특히 고도화되는 미래 무기체계는 복합적으로 운용될 때, 그 효과가 극대화되는데, 이러한 복합 무기체계를 실험-운용-훈련할 수 있는 환경은 시뮬레이션을 이용한 가상공간 밖에 없다”면서 “본 센터의 설립으로 그동안 선진국에 의존해온 M&S기술을 종합적인 시각에서 재정비하고, 원천기술을 확보할 수 있는 계기를 마련하게 됐다. 이를 바탕으로 군 전력증강 및 자주국방에 기여할 뿐 아니라 건설, 환경, 엔터테인먼트 등의 민수산업(民需産業)에 적용하여 국가경쟁력 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.”고 소감을 밝혔다.
2008.06.19
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제1회 KAIST 미래도시 아이디어 공모전 개최
KAIST의 미래도시 연구소(KIUSS)와 건설 및 환경공학과가 공동주최한 제 1회 KAIST 미래도시 아이디어 공모전이 지난 23일 KAIST 창의 학습관에서 최종 발표회 및 수상작 포상 행사를 가졌다. 주로 과학고 학생들을 대상으로 교통, 환경, 에너지, 미래형 도시, 정보화 도시 등을 포함한 미래도시에 관한 참신한 아이디어를 발굴하려는 취지에서 기획하였다.행사를 기획해 온 건설 및 환경공학과의 장성주 교수는 향후 글로벌한 행사로까지 확대할 계획으로 있는 미래도시 아이디어 공모전이 KAIST가 MIT 미디어랩을 넘어서는 상상력과 기술융합의 허브로 전이하는데 일조하기를 희망한다고 밝혔고 행사의 실행을 주관해 온 정형조 교수는 이 같은 행사가 미래도시에 대한 꿈을 펼치고 이를 혁신적 기술들로 뒷받침하기 위한 진지한 고민들을 유도함으로써 미래의 다양한 가능성들을 탐색하려는 인재들에게 영감을 주길 원한다고 말했다. 공모전을 위해 개설한 전용 웹사이트(http://neometro.kaist.ac.kr)를 통해 매년 공모전에 참가하는 팀들의 참신한 미래도시 관련 아이디어들을 관심 있는 네티즌들과 공유할 예정이다. 이 행사는 총 41개 출품작들 중 8개 작품을 1차 선발한 바 있다. * 시상내역 대상 - 대구과학고 "매그노피아"팀 (교통신호 위반 방지를 위한 전자석도로와 실시간 충전도로) 금상 - 한성과학고 ‘드림 메이커’ 팀 (압력센서 기반 자동화 교통감시 시스템, 신개념 버스 전용차로 시스템, 교통량 해결을 위한 다층도로 등)은상 - 대구과학고 ‘Let’s Play Future’ 팀 (수직수평 방향을 자유자재로 움직이는 첨단 엘리베이터를 통해 고객이 미리 원하는 상품을 엘리베이터 안에서 선별한 후 특정 물건이 있는 매장까지 직접 이동할 수 있는 미래형 백화점)은상 - 서울과학고 ‘누리달’ 팀 (순환하는 수환경을 이용한 주거단지 녹지형성모델)특별상 - 울산 과학고 ‘파이날 퓨전’ 팀 (인구 300만명을 수용하고 플라즈마 로켓으로 추진되는 다양한 활동영역들이 결합된 거대한 우주도시를 제안하여 위기에 처할 지 모르는 지구상의 인류의 미래에 대한 대안)
2008.03.11
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이지현 교수, 국제인명사전 등재
우리 학교 문화기술대학원 이지현 교수가 올해 국제인명사전 마르퀴스 후즈후(Marquis Who"s Who) 25주년 기념판 2008에 등재됐다. 주요 연구 분야는 컬러와 문화, 컴퓨터-보조 협업 디자인, 디자인에서의 창조성, 디자인에서의 진화적 시스템, 디자인 지식표현 및 추론 등으로 다양한 컴퓨터를 이용한 디자인 분야를 연구하고 있다. 이 교수는 지금까지 국내외 학술지에 30여 편의 논문을 발표한바 있으며, KI 엔터테인먼트공학연구소의 교수로 참여하고 있다. CAADRIA, CAD/CAM, KHCI 및 KSDS의 멤버로도 활발히 활동 중이다. <교수 약력> 1991년 2월 연세대학교 주거환경학과 학사 1993년 2월 연세대학교 주거환경학과 석사 2002년 12월 미국 카네기 멜론대학 건축학과 박사 1998년 9월 - 2002년 8월 미국 카네기 멜론 대학 ICES (구 EDRC) 연구조교 한경대학, 군산대학 강사 역임 2002년 9월 - 2007년 8월 대만, NYUST 컴퓨테이셔널 디자인대학원 조교수 2007년 9월 - 현재 KAIST 문화기술대학원 부교수
2008.02.05
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